ABAQUS網格劃分之『Verify Mesh』

2017-04-21 by:CAE仿真在線來源:互聯網

本文主要介紹ABAQUS中verify mesh的作用,通過verify mesh操作能更好的實現哪些具體有效的功能。

實施有限元分析必須經過網格單元質量的檢查這一步驟,如果網格單元質量不過關,那么后續的分析也無從談起。

在ABAQUS中進行網格單元檢查的命令是mesh模塊的verify mesh。通常分析中只要根據分析問題的類型查看單元網格是否存在error顯示或者warning單元數量來決定后續分析計算。verify mesh窗口主要是檢查單元形狀和單元大小兩塊(如圖1),它不像hypermesh中的F10操作彈出一片檢查對象。在這里我們能夠使用verify mesh做以下幾個判斷。

圖1 verify mesh窗口

判定穩定增量步大小

在顯示分析(dynamic,explicit )如碰撞、沖擊等一些問題中需要我們設定穩定增量步的時間,如果設置太小計算效率會很低;但是太大又不一定能夠獲得精確的結果,所以合適的增量步非常重要。verify mesh 能夠對基于網格劃分之后的大小判定需要的做小增量步,如圖2所示。在獲得穩定增量步之后我們能夠對計算做大致判斷,同時考慮是否使用質量放大(mass scaling)技術。

圖2 最小穩定增量步計算值
判定聲學分析的允許頻率范圍

ABAQUS網格劃分之『Verify Mesh』abaqus有限元培訓資料圖片4

除去上述內容,我們在窗口中還可以看到maximum allowable frequency less than選項,這個是用來在聲學分析時候判定允許的最大頻率的。我們知道一個非常熟悉的波動公式λ=v/f,其中波長λ對應網格尺度的大小,如果λ增大那么f將減小,它們是此消彼長的關系。通過對我們處理的網格進行verify mesh可以知道所能分析的最大頻率上限,做到心中有數,如圖3所示。

這里額外插入一個有限元在聲學問題中的應用的簡單介紹。通過上面分析可以知道,如果我們想要分析高頻的振動噪聲問題,也就是f很大,那么就要求我們將網格細化,對于簡單模型尚可,但是對于復雜模型,網格細化將導致網格數量劇增,從而使得計算分析效率大大降低。這也是傳統有限元方法一般只處理中低頻的振動噪聲問題,對于中高頻問題我們都是使用邊界元、統計能量法或者功率流有限元等方法處理【介紹到此結束】。

ABAQUS網格劃分之『Verify Mesh』abaqus有限元培訓資料圖片5

圖3 頻率計算提示窗口

ABAQUS網格劃分之『Verify Mesh』abaqus有限元培訓資料圖片6

其他

verify mesh其它幾何尺寸的判定和檢查跟hypermesh并無二致,其實如果在使用hypermesh進行網格劃分過程中對劃分質量是否滿足求解器ABAQUS不確定的話,可以邊劃分邊輸出孤立網格用verify mesh的analysis check查看,如果沒有出現error錯誤,且warning在許可范圍內,個人建議就直接使用而不必花費更多時間在hypermesh中做修改提升了。

以上為使用verify mesh進行網格質量檢查的簡單介紹,更多內容可以參考ABAQUS Help文件等資料獲取詳細介紹。

轉自數值仿真空間微信公眾賬號:cae_space

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